内质网应激相关差异基因在癫痫中的筛选、分析与验证：CXCL8作为诊断标志物的发现

本研究针对癫痫发病机制中内质网应激(ERS)的作用不明问题，通过生物信息学分析GSE143272数据集，筛选出83个ERS相关差异表达基因(DEGs)，鉴定出CXCL8、TLR4等8个核心基因，并通过qRT-PCR验证CXCL8的诊断价值。研究揭示了ERS通过炎症和神经元凋亡参与癫痫病理过程，为临床诊断和靶向治疗提供了新依据。

　　

癫痫作为一种慢性神经系统疾病，全球患者超过6500万，其发病机制复杂，约半数病例病因未明。近年来，内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress, ERS)在癫痫中的作用逐渐受到关注。内质网是蛋白质折叠和钙稳态调控的关键细胞器，当癫痫发作导致钙超载或氧化应激时，可能引发ERS，进而激活未折叠蛋白反应(UPR)，促进神经炎症和细胞凋亡。然而，ERS相关分子在癫痫中的具体作用机制尚不明确，缺乏系统性研究。

哈尔滨医科大学第二附属医院癫痫与睡眠障碍中心的研究团队通过整合生物信息学与实验验证，揭示了ERS相关基因在癫痫中的调控网络。研究首先从GEO数据库获取癫痫患者外周血转录组数据(GSE143272)，结合GeneCards和MSigDB数据库筛选ERS相关基因，通过差异表达分析、蛋白互作网络构建和ROC曲线评估，最终利用qRT-PCR在临床样本中验证关键靶点。

关键技术包括：1) 基于GSE143272数据集(91例癫痫 vs 51例对照)的差异基因分析；2) 通过STRING数据库构建蛋白互作网络(PPI)，Cytoscape筛选核心基因；3) ROC曲线评估诊断效能；4) 采集50例癫痫患者和50例健康人外周血进行qRT-PCR验证。

筛选差异基因与ERS相关DEGs
分析鉴定出740个差异表达基因(303上调/437下调)，与1504个ERS相关基因取交集获得83个ERS相关DEGs(57上调/26下调)。聚类热图显示CXCL8、TLR4等基因表达模式显著改变。

功能与通路富集分析
GO分析显示这些基因主要富集于"凋亡信号调控"、"ERS响应"等生物过程，KEGG提示NF-κB、NOD样受体等炎症通路激活。特别值得注意的是，ERS通过NLRP3炎症小体与癫痫发作密切相关。

核心基因筛选与验证
PPI网络鉴定出8个核心基因：CXCL8、TLR4、MMP9、TNFRSF1A、PTGS2(COX-2)、STAT1、BCL2和RELA(p65)。其中CXCL8在MCC算法中排名首位，ROC曲线显示其诊断效能最佳(AUC=0.78)。qRT-PCR证实癫痫患者外周血CXCL8 mRNA表达显著低于对照组(P<0.01)。

讨论与意义
研究发现ERS通过多重机制参与癫痫病理过程：1) 炎症通路激活：TLR4/NF-κB轴促进CXCL8等炎症因子释放；2) 血脑屏障破坏：MMP9过表达导致紧密连接降解；3) 凋亡失衡：BCL2下调加剧神经元损伤。CXCL8作为最具诊断价值的生物标志物(AUC 0.78，灵敏度68.1%，特异度84.3%)，其表达降低可能反映癫痫急性期免疫调节异常。

该研究首次系统阐明了ERS相关基因在癫痫中的调控网络，不仅为理解癫痫发病机制提供了新的分子视角，更为临床诊断提供了潜在外周血标志物。特别值得注意的是，靶向ERS通路(如抑制TLR4或补充CXCL8)可能成为癫痫干预的新策略。未来需要扩大样本验证这些发现，并探索核心基因在中枢神经系统的具体作用机制。